Ультранизкокремниевая проволока для сварки, имеющая превосходные стойкость против пористости и кроющие свойства электролитического покрытия, и полученный из нее наплавленный металл
Изобретение может быть использовано для электродуговой сварки, в частности для сварки оцинкованных стальных листов. Ультранизкокремниевая проволока содержит, вес.%: C 0,001-0,30, Si 0,15 или менее, Mn 0,50-3,00, P 0,030 или менее, S 0,030 или менее, Fe и неизбежные примеси - остальное. Соотношение содержания кремния и марганца Si2/Mn составляет 0,015 или менее. При сварке данной проволокой получают наплавленный металл, содержащий прикрепленный к его поверхности оксидный шлак на основе кремния, доля площади которого ко всей площади поверхности наплавленного металла составляет 5% или менее. Наплавленный металл с использованием данной проволоки имеет превосходную стойкость против пористости и обеспечивает высокие кроющие свойства электролитического покрытия при его последующем нанесении. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 11 ил., 6 табл.
ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННУЮ ЗАЯВКУ
[0001] Испрашивается приоритет по Корейской заявке на патент №10-2017-0141240, поданной 27 октября 2017 г. в Корейское ведомство по интеллектуальной собственности, которая полностью включена в настоящее описание посредством ссылки.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] Настоящее раскрытие относится к проволоке для сварки, использующейся в дуговой электрогазовой сварке металлическим электродом и дуговой сварке проволокой с флюсовым сердечником (порошковой проволокой) с использованием защитных газов, и, более конкретно, к ультранизкокремниевой проволоке для сварки, имеющую улучшенные стойкость против пористости сварного соединения и кроющие свойства покрытия поверхности наплавки (валика) после сварки, а также получившемуся из этого наплавленному металлу.
[0003] Как правило, способы нанесения покрытий классифицируются как нанесение покрытия методом распыления, нанесение электростатического (порошкового) покрытия, нанесение покрытия электролитическим методом и тому подобное.
[0004] Электролитическим методом нанесения покрытия можно получать покрытия лучшего качества и низкой скорости потери покрытия по сравнению с другими методами нанесения покрытия. Отличающийся от метода нанесения покрытия распылением, когда электрический разряд достигает определенного уровня, электролитический метод нанесения покрытий не образует покрытие большей толщины, так что могут быть достигнуты равномерная толщина и гладкость. Кроме того, электролитический метод нанесения покрытий требует малое количество покрывающего материала, тем самым уменьшая производственные затраты.
[0005] Однако, шлак, получившийся на поверхностях сварных соединений после сварки, может вызывать ухудшение в кроющих свойствах электролитического покрытия сварного соединения, так что возникли коррозионные проблемы у компаний электроники и автопроизводителей, которым требуются различные виды деталей, которые необходимо подвергать воздействию по нанесению электролитического покрытия.
[0006] Более того, поскольку оцинкованные стальные листы в последние годы все больше и больше использовались в автомобильных деталях, можно подвергнуть сомнению обеспечение стойкости против пористости сварных соединений. Это обусловлено тем, что низкие температуры испарения оцинкованных слоев могут вызывать поры, которые легко образуются внутри сварных соединений.
[0007] Следовательно, существует необходимость разрабатывать сварочные материалы, имеющие превосходную стойкость против пористости и кроющие свойства электролитического покрытия, при этом имеющих внешний вид валика.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0008] Аспект настоящего раскрытия может обеспечивать ультранизкокремниевый сварочный материал, имеющий улучшенные стойкость против пористости и кроющие свойства электролитического покрытия сварного соединения.
[0009] Аспект настоящего раскрытия может обеспечивать наплавленный металл, полученный при использовании ультранизкокремниевого сварочного материала.
[0010] Согласно аспекту настоящего раскрытия, ультранизкокремниевая проволока для сварки, имеющая превосходные стойкость против пористости и кроющие свойства электролитического покрытия, может содержать: в вес. % C 0,001-0,30%; Si 0,15% или менее; Mn 0,50-3,00%; P 0,030% или менее; S 0,030% или менее; и Fe и неизбежные примеси - остальное.
[0011] Ультранизкокремниевая проволока для сварки может удовлетворять отношению Si2/Mn 0,15 или менее.
[0012] Содержание Si может находиться в пределах интервала от 0,001 до 0,1%.
[0013] Проволока для сварки может дополнительно содержать: по меньшей мере, одно, выбранное из Ni 0,001-0,900%, Cr 0,001-0,100%, Mo 0,001-0,500% и Cu 0,50% или менее.
[0014] Проволока для сварки может дополнительно содержать: по меньшей мере, одно, выбранное из Ti 0,50% или менее, Al 0,50% или менее, Nb 0,50% или менее, V 0,10% или менее и Zr 0,10% или менее.
[0015] Ультранизкокремниевая проволока для сварки может дополнительно содержать: B 0,01% или менее или РЗМ (редкоземельный металл) 0,50% или менее.
[0016] Ультранизкокремниевая проволока для сварки может быть проволокой сплошного сечения или проволокой с флюсовым сердечником (порошковой проволокой).
[0017] Согласно аспекту настоящего раскрытия наплавленный металл, имеющий кроющие свойства электролитического покрытия, полученный сваркой основного металла с использованием проволоки для сварки, может содержать шлак, прикрепляющийся к его поверхности, при этом во всей площади поверхности наплавленного металла доля площади оксидного шлака на основе кремния может составлять 5% или менее.
[0018] Проволока для сварки может содержать: в вес. % C 0,001-0,30%; Si 0,15% или менее; Mn 0,50-3,00%; P 0,030% или менее; S 0,030% или менее; и Fe и неизбежные примеси - остальное.
[0019] Проволока для сварки может удовлетворять отношению Si2/Mn 0,15 или менее.
[0020] Ультранизкокремниевая проволока для сварки может содержать Si от 0,001 до 0,1%.
[0021] Проволока для сварки может дополнительно содержать: по меньшей мере, одно, выбранное из Ni 0,001-0,900%, Cr 0,001-0,100%, Mo 0,001-0,500% и Cu 0,50% или менее.
[0022] Проволока для сварки может дополнительно содержать: по меньшей мере, одно, выбранное из Ti 0,50% или менее, Al 0,50% или менее, Nb 0,50% или менее, V 0,10% или менее и Zr 0,10% или менее.
[0023] Ультранизкокремниевая проволока для сварки может дополнительно содержать: B 0,01% или менее или РЗМ 0,50% или менее.
[0024] Ультранизкокремниевая проволока для сварки может быть проволокой сплошного сечения или порошковой проволокой.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0025] Вышеприведенные и другие аспекты, признаки, а также преимущества настоящего раскрытия, будут более очевидными из последующего подробного описания, взятого в сочетании с прилагающимися чертежами, в которых:
фиг. 1 представляет собой график, иллюстрирующий коэффициенты термического расширения различных типов оксидов;
фиг. 2 представляет собой диаграмму, иллюстрирующую электропроводимость различных типов оксидов;
фиг. 3 представляет собой диаграмму, иллюстрирующую интервал электропроводимости соответствующих материалов;
фиг. 4 представляет собой таблицу, включающую изображения внешнего вида валика и тому подобного, полученных при сварке проволоки сплошного сечения в соответствии примером варианта осуществления настоящего раскрытия;
фиг. 5 представляет собой таблицу, включающую изображения внешнего вида валика, полученные при сварке порошковой проволоки (металлопорошковой проволоки) в соответствии с примером варианта осуществления настоящего открытия;
фиг. 6 представляет собой таблицу результатов электролитического нанесения покрытий наплавленных металлов, образованных во время сварки с использованием обычного сварочного материала и ультранизкокремниевого сварочного материала в соответствии примером варианта осуществления настоящего раскрытия;
фиг. 7 представляет собой таблицу результатов анализа методом энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (EDS) (energy-dispersive X-ray spectroscopy) компонентов шлака наплавленных металлов, образованных во время сварки с использованием обычного сварочного материала и ультранизкокремниевого сварочного материала из фиг. 6; и
фиг. с 8 по 11 представляют собой соответственные изображения результатов EDS анализа (I, II, III и IV) из фиг. 7.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
[0026] Далее в этом документе будут описаны примеры вариантов осуществления в настоящем раскрытии.
[0027] Авторы настоящего изобретения открыли, что сварка с использованием ультранизкокремниевого сварочного материала может уменьшать возникновение обычного стекловидного шлака на основе кремния в наплавленном металле, сделать относительно трудным выделение шлака, при этом улучшать стойкость против пористости и кроющие свойства электролитического покрытия путем образования на поверхностях наплавок (валиков) шлака на основе марганца, через который может легко протекать электрический ток во время электролитического нанесения покрытия, и предложили настоящее раскрытие.
[0028] Более подробно, таблица 1 ниже показывает отношения Пиллинга-Бэдворта (П-Б) различных оксидов (отношения объема оксида к объему металла до окисления), и, поскольку отношение П-Б увеличивается, большая величина напряжения может, как правило, прикладываться к оксиду после окисления, чтобы адгезия оксида могла уменьшаться. Однако таблица 1 ниже показывает, что оксид SiO2 имеет относительно выше отношение П-Б, чем оксиды MnO и FeO, так что адгезия оксидов MnO и FeO может быть относительно выше, чем адгезия оксида SiO2.
[0029] Таблица 1
| Реакция | ΔG°650C | Δ°750C | Отношение П-Б |
| 2Fe(тв.)+O2→FeO(тв.) | -413,3 | -390,4 | 1,68 |
| 2Mn(тв.)+O2→2MnO(тв.) | -635,4 | -622,2 | 1,75 |
| 4/3Al(тв.)+O2→2/3α-Al2O3(тв.) | -925,4 | -902,1 | 1,28 |
| 4/3Cr(тв.)+O2→2/3Cr2O3(тв.) | -596,7 | -579,9 | 2,07 |
| Si(тв.)+O2→SiO2(тв.) | -744,1 | -723,9 | 2,13 |
| 2Ni(тв.)+O2→2NiO(тв.) | -306,7 | -290,0 | 1,65 |
| 2Nb(тв.)+O2→NbO(тв.) | -670,9 | -652,4 | 1,38 |
| 4/3Sb(тв.)+O2→2/3Sb203(Температура плавления = 655°C) | -308,1 | -291,3 | 1,43 |
[0030] Фиг. 1 представляет график, иллюстрирующий коэффициенты термического расширения оксидов различных типов. Как иллюстрировано на фиг. 1, видно, что поскольку оксид SiO2 может иметь экстремально низкий коэффициент термического расширения, в отличие от оксидов MnO и FeO, оксид SiO2 с высокой вероятностью может быть отделен от поверхностей наплавок, в которых быстро меняется температура. Напротив, можно видеть, что поскольку оксид MnO может иметь коэффициент термического расширения аналогичный коэффициенту термического расширения оксида FeO, оксид MnO с меньшей вероятностью может быть отделен по сравнению с оксидом SiO2.
[0031] К тому же, фиг. 2 представляет собой диаграмму, касающуюся изменений в электропроводимости различных оксидов в соответствии с температурами. Видно, что шлак на основе марганца (MnO2) имеет электропроводимость 102 Ω-1м-1, которая находится в пределах интервала электропроводимости проводника, если смотреть на диаграмме интервала электропроводимости из фиг. 3.
[0032] Таким образом, учитывая вышесказанное, видно, что, если шлак, прикрепленный наплавленному металлу во время сварки, представляет собой шлак на основе кремния, то адгезия наплавленного металла и электропроводимость могут ухудшаться, тем самым уменьшая кроющие свойства электролитического покрытия сварочного металла.
[0033] Следовательно, можно подтвердить, что кроющие свойства электролитического покрытия сварочного металла могут быть эффективно улучшены путем значительного уменьшения доли площади кремниевого оксида и активного образования шлака на основе марганца, шлака, прикрепленного к наплавленному металлу, во время сварки при использовании проволоки для сварки.
[0034] С этой целью содержание Si, входящего в составные элементы проволоки для сварки, может быть значительно уменьшено до 0,15% или менее. Так как содержание Si уменьшается, стойкость против пористости может повышаться, когда сваривают оцинкованный стальной лист. Такой пример варианта осуществления настоящего раскрытия явно отличается от тех стандартных сварочных материалов, которые показаны в таблице 2 ниже, которые могут содержать 0,4% или более Si.
[0035] Таблица 2
| Классификация AWSb (American Welding Society) |
UNSc номер |
Весовой процента | |||||||||||||
| A5.18 | A5.18M | С | Mn | Si | P | S | Ni | Cr | Mo | V | Cu | Ti | Zr | A1 | |
| 0,90 | 0,40 | 0,05 | 0,02 | 0,05 | |||||||||||
| ER70S-2 | ER48S-2 | K10726 | 0,07 | до | до | 0,025 | 0,035 | 0,15 | 0,15 | 0,15 | 0,03 | 0,50 | до | до | до |
| - | - | - | 1,40 | 0,70 | - | - | - | - | - | - | - | 0,15 | 0,12 | 0,15 | |
| 0,06 | 0,90 | 0,45 | |||||||||||||
| ER70S-3 | ER48S-3 | K11022 | до | до | до | 0,025 | 0,035 | 0,15 | 0,15 | 0,15 | 0,03 | 0,50 | - | - | - |
| - | - | 0,15 | 1,40 | 0,75 | |||||||||||
| 0,06 | 1,00 | 0,65 | |||||||||||||
| ER70S-4 | ER48S-4 | K11132 | до | до | до | 0,025 | 0,035 | 0,15 | 0,15 | 0,15 | 0,03 | 0,50 | - | - | - |
| - | - | 0,15 | 1,50 | 0,85 | |||||||||||
| 0,06 | 1,40 | 0,80 | |||||||||||||
| ER70S-6 | ER48S-6 | K11140 | до | до | до | 0,025 | 0,035 | 0,15 | 0,15 | 0,15 | 0,03 | 0,50 | - | - | - |
| - | - | 0,15 | 1,85 | 1,15 | |||||||||||
| 0,07 | 1,50 | 0,50 | |||||||||||||
| ER70S-7 | ER48S-7 | K11125 | до | до | до | 0,025 | 0,035 | 0,15 | 0,15 | 0,15 | 0,03 | 0,50 | - | - | - |
| - | - | 0,15 | 2,00e | 0,80 | |||||||||||
| ER70S-G | ER48S-G | - | Не определеноd |
[0036] Таким образом, проволока для сварки в соответствии с примером варианта осуществления в настоящем раскрытии может содержать: в вес. % C 0,001-0,30%; Si 0,15% или менее; Mn 0,50-3,00%; P 0,030% или менее; S 0,030% или менее; и Fe и неизбежные примеси - остальное.
[0037] Состав проволоки для сварки в соответствии с примером варианта осуществления настоящего раскрытия и причины для ограничения в нем содержаний будет описано далее в этом документе, при этом символ % относится к весовому %.
[0038] Углерод (C):0,001-0,30%
[0039] Углерод (C) может повышать твердость стали и уменьшать ее вязкость и способность к пластической деформации. Поскольку содержание С достигает заданного уровня, С может увеличивать прочность стали. Однако, поскольку содержание С повышается, охрупчивание стали может увеличиваться. Может быть необходимым устанавливать нижний предел содержания С в 0,001% для сохранения желательной величины прочности во время сварки с большой погонной энергией и устанавливать его верхний предел в 0,30%, чтобы уменьшить охрупчивание.
[0040] Кремний (Si): 0,15 или менее
[0041] Как правило, содержание кремния (Si), включенного в сварочный материал из углеродистой стали, может изменяться от 0,4 до 1,15%. Si может использоваться как раскислитель и может образовывать SiO2 или включение кремниевой кислоты. Si может повышать твердость, предел эластичности и предел прочности на растяжение стали, и может уменьшать ее удлинение и ударную нагрузку на ней. Si может увеличивать размер кристаллических зерен для уменьшения способности деформироваться в холодном состоянии и способности к удлинению.
[0042] Однако, когда содержание Si превышает 0,15%, количество получившегося шлака на основе кремния может увеличиться, так что не может быть изготовлен наплавленный металл, имеющий превосходные кроющие свойства электролитического покрытия.
[0043] Содержание Si более предпочтительно может быть скорректировано, чтобы составлять 0,1% или менее, для сохранения кроющих свойств электролитического покрытия и стойкости против пористости.
[0044] Учитывая аспект обеспечения прочности на растяжение сварного соединения, может быть предпочтительней корректировать содержание Si, чтобы составляло от 0,001 до 0,10%.
[0045] Марганец (Mn): 0,50-3,00%
[0046] Как правило, марганец (Mn), включенный в углеродистую сталь, может иметь интервал между марганцем углеродистой стали AISI 1005, максимум 0,35, и марганцем углеродистой стали AISI 1085, максимум 1,0%.
[0047] Mn может соединяться с серой (S) в стали с образованием MnS с целью предотвращения образования FeS, соединения с низкой температурой плавления, таким образом останавливая появление трещин в горячем состоянии. Mn может рафинировать перлит и может вызывать упрочнение твердого раствора феррита для увеличения предел текучести стали. Следовательно, может быть необходимо устанавливать нижний предел содержания Mn 0,5%, чтобы сохранить значительно уменьшенный предел текучести. Кроме того, поскольку содержание Si, главного раскисляющего элемента, включенного в проволоку для сварки, поддерживается на чрезвычайно низком уровне, содержание Mn, служащего в качестве раскислителя внутри наплавленного металла, может иметь тенденцию к уменьшению. Следовательно, верхний предел содержания Mn может быть установлен, например, 3,00% в примере варианта осуществления настоящего раскрытия.
[0048] Кроме того, содержания Mn и Si можно корректировать, чтобы отношение Si2/Mn могло удовлетворять пределу 0,15 или менее. Это обусловлено тем, что, если отношение Si2/Mn превышает 0,015 внешняя часть наплавки (валика) может ухудшаться, и в случае проволоки для сварки шлак на основе кремния может начать образовываться, так что коррозионная стойкость при этом может уменьшаться после нанесения покрытия.
[0049] Фосфор (P): 0,030% или менее.
[0050] Фосфор (P) может образовать соединение Fe3P. P, включенный в сталь, может быть чрезвычайно слабым и может вызвать сегрегацию. Таким образом, может быть необходимо ограничивать верхний предел содержания P 0,030%.
[0051] Сера (S): 0,030% или менее
[0052] Как правило, сера (S) может присутствовать в углеродистой стали в количестве вплоть до 0,05%. При состоянии нагрева докрасна S сера может увеличивать охрупчивание и может снижать прочность на растяжение, удлинение, а также динамическое воздействие. К тому же, S может снижать стойкость против пористости сварного соединения, когда сваривают оцинкованный стальной лист. Таким образом, верхний предел содержания S может быть ограничен, например, 0,030%.
[0053] Проволока для сварки в соответствии с примером варианта осуществления в настоящем раскрытия может дополнительно содержать: по меньшей мере, одно, выбранное из Ni 0,001-0,900%, Cr 0,001-0,100%, Mo 0,001-0,500% и Cu 0,50% или менее.
[0054] Никель (Ni): 0,001-0,900%
[0055] Никель (Ni) может рафинировать микроструктуры стали и может легко растворяться в аустените и феррите, благодаря этому его используют для матричного упрочнения. Ni, стабилизирующий аустенит элемент, можно комбинировать с хромом (Cr) для использования в аустенитной нержавеющей стали, жаропрочной стали и тому подобном. Кроме того, Ni может повысить низкотемпературную вязкость стали и может быть полезным составным элементом, чтобы не ухудшались свариваемость и способность деформироваться в холодном состоянии.
[0056] В примере варианта осуществления в настоящем раскрытии нижний предел содержания Ni может быть скорректирован, чтобы быть, например, 0,001% для сохранения прочности наплавленного металла. К тому же, Ni, стабилизирующий аустенит элемент, вероятно восприимчив к образованию трещин в горячем состоянии путем образования аустенита, если добавляется в большом количестве. Таким образом, верхний предел содержания Ni может быть ограничен, например, 0,900%.
[0057] Хром (Cr): 0,001-0,100%
[0058] Хром (Cr) может повышать прочность и твердость наплавленного металла и может облегчать образование карбидов. Кроме того, Cr может повышать устойчивость к коррозии, жаростойкость, а также износостойкость.
[0059] В примере варианта осуществления настоящего раскрытия нижний предел содержания Cr может быть ограничен, например, 0,001%, а верхний предел содержания Cr, например, 0,100% для поддержания соответствующего уровня прочности.
[0060] Молибден (Mo): 0,001-0,500%
[0061] Молибден (Mo) может повышать прочность и устойчивость к коррозии и может предотвращать охрупчивание при отпуске. Нижний предел содержания Mo может быть установлен, например, 0,001% для сохранения прочности наплавленного металла. К тому же, если содержание Mo превышает 0,500%, то прочность и твердость наплавленного металла могут дальше не повышаться. Таким образом, верхний предел содержания Mo может быть скорректирован, например, к 0,005%.
[0062] Медь (Cu): 0,50% или менее
[0063] Медь (Cu) может повышать прочность на растяжение и упругость наплавленного металла и может повышать его устойчивость к коррозии. Однако Cu может вызывать образование трещин при прокатке. Таким образом, верхний предел содержания Cu может быть ограничен, например, 0,50%.
[0064] Проволока для сварки в соответствии с примером варианта осуществления в настоящем раскрытии может дополнительно содержать: по меньшей мере, одно, выбранное из Ti 0,50% или менее, Al 0,50% или менее, Nb 0,50% или менее, V 0,10% или менее и Zr 0,10% или менее.
[0065] Титан (Ti): 0,50% или менее
[0066] Титан (Ti) может иметь весьма высокую степень устойчивости к коррозии и может служить как стабилизатор дуги при высоком токе во время сварки. Ti может быть шлакообразующим элементом. Таким образом, верхний предел содержания Ti может быть ограничен, например, 0,50% или менее.
[0067] Ванадий (V): 0,10% или менее
[0068] Ванадий (V) может иметь высокую степень способности к образованию карбида в виде частиц, тем самым рафинируя микроструктуры стали, и может иметь более высокую степень ослабления сопротивления отпуску, чем Mo. К тому же, V может улучшать жаропрочность. Однако если содержание V превышает 0,1%, то можно не ожидать эффекта добавления V. Таким образом, содержание V может быть скорректировано, чтобы было 0,1% или менее.
[0069] Ниобий (Nb): 0,050% или менее
[0070] Ниобий (Nb), сильный рафинирующий кристаллические зерна элемент, может увеличивать температуру укрупнения кристаллических зерен. Nb может ухудшать упрочняемость и может снижать охрупчивание при отпуске. Таким образом, в примере варианта осуществления в настоящем раскрытии содержание Nb может быть ограничено, например, 0,5% или менее.
[0071] Цирконий (Zr): 0,10% или менее
[0072] Цирконий (Zr) может иметь высокую степень сродства с азотом (N), S, C, а также водородом (H), и может обычно использоваться для связывания этих элементов. Известно, что может препятствовать появлению флокенов. Таким образом, в примере варианта осуществления в настоящем раскрытии содержание Zr может быть ограничено, например, 0,1% или менее.
[0073] Алюминий (Al): 0,50% или менее
[0074] Алюминий (Al) может быть полезен в качестве раскислителя стали вместе с Si. Однако если содержание Al, добавленного к наплавленному металлу является высоким, то Al может разупрочнять сталь. Таким образом, содержание Al может быть ограничено, например, 0,5% или менее.
[0075] Проволока для сварки в соответствии с примером варианта осуществления в настоящем раскрытии может дополнительно содержать: B 0,01% или менее или редкоземельные элементы (РЗМ) 0,50% или менее.
[0076] Бор (B): 0,01% или менее
[0077] Бор (B) может значительно повышать упрочняемость при следовых количествах от 0,0005 до 0,003%. Однако если содержание B является избыточным, то B может образовать Fe3B, чтобы вызвать красноломкость. Таким образом, верхний предел содержания B может быть ограничен, например, 0,01%.
[0078] Редкоземельные элементы (РЗМ): 0,50% или менее
[0079] Редкоземельные элементы (РЗМ, редкоземельные металлы) могут включать скандий (Sc), иттрий (Y), лантан (La), церий (Ce), празеодим (Pr), неодим (Nd), прометий (Pm), самарий (Sm), европий (Eu), гадолиний (Gd), тербий (Tb), диспрозий (Dy), гольмий (Ho), эрбий (Er), тулий (Tm), иттербий (Yb), а также лютеций (Lu), и могут быть добавлены к магниевому (Mg) сплаву или сплаву Al, тем самым улучшая прочность при растяжении или удаляя вредные примеси. РЗМ могут редко встречаться в виде минерала. Таким образом, если следовое количество РЗМ добавляют со специальной целью, то цены материала неизбежно растут.
[0080] В примере варианта осуществления в настоящем раскрытии, поскольку РЗМ не оказывает влияния на долю площади шлака на основе кремния и стойкость против пористости оцинкованного стального листа, главных целей настоящего раскрытия, содержание РЗМ может быть ограничено 0,50% или менее.
[0081] Остальное из состава проволоки для сварки может составлять Fe и неизбежные примеси.
[0082] Вышеупомянутый состав проволоки для сварки может применяться для проволоки сплошного сечения или порошковой проволоки (металлопорошковой проволоки). Кроме того, проволока для сварки в соответствии с примером варианта осуществления в настоящем раскрытии может быть также использована в применениях поверхностной акустической волны (SAW, surface acoustic wave).
[0083] Кроме того, в примере варианта осуществления в настоящем раскрытии, если свариваемый основной металл сваривают, используя проволоку для сварки, имеющую вышеуказанный состав, доля площади оксидного шлака на основе кремния во всей площади поверхности наплавленного металла может составлять 5% или менее. То есть, кроющие свойства электролитического покрытия или тому подобное наплавленного металла могут быть улучшены с помощью образования шлака на основе марганца, а не обычного шлака на основе кремния и марганца.
[0084] В дальнейшем в этом документе примеры вариантов осуществления в настоящем раскрытии будут описаны более подробно посредством примеров.
[0085] (Пример 1)
[0086] Были изготовлены проволоки сплошного сечения, имеющие составы, показанные в таблице 3. После этого получили одинаковое количество сварочного металла, даже если использовали соответствующие проволоки сплошного сечения, с помощью сварки 150 мм оцинкованного стального листа класса 440 МПа внахлест с основным металлом при условиях сварки, таких как скорость сварки 80 см/мин (сантиметров в минуту), ток уставки 210 А, а также напряжение уставки 25 В.
[0087] После этого оценивали количество шлака на основе кремния, прикрепленного к наплавленному металлу, а также стойкость против пористости, прочность при растяжении и свариваемость (разбрызгивание) наплавленного металла, и результаты показаны ниже в таблице 4.
[0088] Количество шлака на основе кремния является величиной, полученной путем измерения доли площади шлака на основе кремния во всей площади поверхности сварного соединения посредством сварки 150 мм на образце сварки внахлест при тех же условиях сварки. Если доля площади составляла от 0 до 3%, то доля площади обозначается как А, если доля площади составляла от 3 до 5%, то доля площади обозначается как B, если доля площади составляла от 5 до 8%, то доля площади обозначается как C, а если доля площади составляла 8% или выше, то доля площади обозначается как D.
[0089] Стойкость против пористости является величиной, полученной путем осуществления сварки 150 мм при тех же условиях сварки, подвергания сварного соединения радиографии (RT, radiographic test, радиографическое испытание), и измерения доли площади пор во всем сварном соединении. Если доля площади составляла от 0 до 0,5%, то доля площади обозначается как A, если доля площади составляла от 0,5 до 1,0%, то доля площади обозначается как B, если доля площади составляла от 1,0 до 2,0%, то доля площади обозначается как C, и если доля площади составляла 2,0% или выше, то доля площади обозначается как D.
[0090] Прочность при растяжении является величиной, полученной путем изготовления сварного образца, как определено в AWS 5.18, и осуществления испытания на растяжение на сварном образце. Если прочность при растяжении составляла 540 МПа или выше, прочность при растяжении обозначается как A, если прочность при растяжении составляла от 510 МПа до 540 МПа, прочность при растяжении обозначается как B, если прочность при растяжении составляла от 480 МПа до 510 МПа, прочность при растяжении обозначается как C, и если прочность при растяжении составляла 480 МПа или менее, прочность при растяжении обозначается как D.
[0091] Свариваемость является величиной, полученной путем измерения изменений выходного тока по форме кривой выходной тока сварки с использованием аппаратуры контроля и наблюдения за сваркой в условиях сварки, таких как ток уставки 200 А, напряжение уставки 20 В, а также газ из 80% Ar+20% CO2. Если изменения выходного тока составляли 80 или менее, то изменения выходного тока обозначаются как A, если изменения выходного тока составляли от 80 до 90, то изменения выходного тока обозначаются как B, если изменения выходного тока составляли от 90 до 100, то изменения выходного тока обозначаются как C, и если изменения выходного тока составляли 100 или выше, то изменения выходного тока обозначаются как D.
[0092] [Таблица 3]
| Классификация | Химический состав (вес,%) | Si2/Mn | |||||||
| C | Si | Mn | P | S | D* | E* | B | ||
| Пример изобретения 1 | 0,08 | 0,02 | 1,66 | 0,009 | 0,003 | 0,0002 | |||
| Пример изобретения 2 | 0,09 | 0,02 | 1,70 | 0,009 | 0,003 | 0,0002 | |||
| Пример изобретения 3 | 0,09 | 0,03 | 1,58 | 0,010 | 0,002 | 0,0006 | |||
| Пример изобретения 4 | 0,08 | 0,15 | 1,67 | 0,010 | 0,005 | 0,0135 | |||
| Пример изобретения 5 | 0,08 | 0,12 | 1,66 | 0,011 | 0,004 | 0,0087 | |||
| Пример изобретения 6 | 0,07 | 0,10 | 1,58 | 0,010 | 0,004 | 0,0063 | |||
| Пример изобретения 7 | 0,09 | 0,09 | 1,67 | 0,009 | 0,002 | 0,0049 | |||
| Пример изобретения 8 | 0,09 | 0,05 | 1,58 | 0,010 | 0,002 | 0,34(Ni) | 0,0016 | ||
| Пример изобретения 9 | 0,07 | 0,02 | 1,60 | 0,009 | 0,003 | 0,08(Cr) | 0,0003 | ||
| Пример изобретения 10 | 0,08 | 0,02 | 1,70 | 0,009 | 0,003 | 0,018(Mo) | 0,0002 | ||
| Пример изобретения 11 | 0,09 | 0,04 | 1,57 | 0,010 | 0,003 | 0,118(Ti) | 0,0010 | ||
| Пример изобретения 12 | 0,08 | 0,02 | 1,58 | 0,009 | 0,003 | 0,003 | 0,0003 | ||
| Пример изобретения 13 | 0,08 | 0,02 | 1,70 | 0,009 | 0,003 | 0,34(Ni) | 0,118(Ti) | 0,0002 | |
| Сравнительный пример 1 | 0,07 | 0,47 | 1,15 | 0,014 | 0,005 | 0,1921 | |||
| Сравнительный пример 2 | 0,07 | 0,62 | 1,14 | 0,011 | 0,008 | 0,3372 | |||
| Сравнительный пример 3 | 0,05 | 0,81 | 1,47 | 0,016 | 0,012 | 0,4463 | |||
| Сравнительный пример 4 | 0,06 | 0,87 | 1,50 | 0,015 | 0,005 | 0,5046 | |||
| Сравнительный пример 5 | 0,07 | 0,83 | 1,86 | 0,014 | 0,003 | 1,75(Ni) | 0,3704 | ||
| Сравнительный пример 6 | 0,07 | 0,65 | 1,20 | 0,016 | 0,007 | 0,035(Cr) | 0,3521 | ||
| Сравнительный пример 7 | 0,08 | 0,82 | 1,54 | 0,013 | 0,008 | 0,008(V) | 0,4366 | ||
| Сравнительный пример 8 | 0,05 | 0,81 | 1,47 | 0,017 | 0,013 | 0,19(Ti) | 0,4463 | ||
| Сравнительный пример 9 | 0,08 | 0,81 | 1,45 | 0,012 | 0,015 | 0,003 | 0,4525 | ||
| Сравнительный пример 10 | 0,05 | 0,16 | 1,70 | 0,009 | 0,002 | 0,0151 | |||
| Сравнительный пример 11 | 0,07 | 0,20 | 1,74 | 0,010 | 0,004 | 0,0230 | |||
| Сравнительный пример 12 | 0,05 | 0,30 | 1,72 | 0,011 | 0,004 | 0,0523 |
[0093] D* в таблице 3 может включать в себя, по меньшей мере, одно из Ni, Cr, Mo и Cu, E* может включать в себя, по меньшей мере, одно из Ti, Al, Nb, V и Zr, при этом остальное из состава могут составлять Fe и РЗМ.
[0094] [Таблица 4]
| Классификация | Количество шлака на основе кремния | Стойкость против пористости | Прочность при растяжении | Свариваемость (Разбрызгивание) | Суммарная оценка |
| Пример изобретения 1 | A | A | B | B | B |
| Пример изобретения 2 | A | A | B | B | B |
| Пример изобретения 3 | A | A | B | B | B |
| Пример изобретения 4 | B | A | B | B | B |
| Пример изобретения 5 | A | A | B | B | B |
| Пример изобретения 6 | A | A | B | B | B |
| Пример изобретения 7 | A | A | B | B | B |
| Пример изобретения 8 | A | A | A | A | A |
| Пример изобретения 9 | A | A | B | B | B |
| Пример изобретения 10 | A | A | A | B | A |
| Пример изобретения11 | A | A | B | A | A |
| Пример изобретения 12 | A | A | A | B | A |
| Пример изобретения 13 | A | A | A | A | A |
| Пример изобретения 1 | C | B | A | B | C |
| Сравнительный пример 2 | D | B | A | A | C |
| Сравнительный пример 3 | D | C | A | A | D |
| Сравнительный пример 4 | D | C | A | A | D |
| Сравнительный пример 5 | D | C | A | C | D |
| Сравнительный пример 6 | C | B | A | B | C |
| Сравнительный пример 7 | D | C | A | A | D |
| Сравнительный пример 8 | D | C | A | A | D |
| Сравнительный пример 9 | D | C | A | C | D |
| Сравнительный пример 10 | C | A | B | B | C |
| Сравнительный пример 11 | C | B | B | B | C |
| Сравнительный пример 12 | C | B | B | B | C |
[0095] Как показано в таблицах 3 и 4, видно, что все примеры с 1 по 13 изобретения, имеющие составы проволок для сварки, удовлетворяющие диапазону настоящего раскрытия, имели превосходные стойкость против пористости, прочность при растяжении, а также свариваемость, и, что, даже если количество шлака на основе кремния, прикрепленного к наплавленному металлу, было небольшим, то улучшались кроющие свойства электролитического покрытия наплавленного металла. В частности, видно, что примеры 1-3 изобретения и примеры 6-13 изобретения, имеющие содержание 0,1% или менее Si, содержащегося в проволоках для сварки, имели свойства лучше, чем примеры 4 и 5 изобретения, имеющие содержание Si выше, чем 0,1%, содержащееся в проволоках для сварки.
[0096] К тому же, видно, что пример 8 изобретения, содержал Ni, тем самым улучшая ударную вязкость и прочность при растяжении сварного соединения и проявляя превосходные проходимость при подаче и устойчивость горения дуги, и что пример 9 изобретения, содержал Cr, тем самым немного увеличивая прочность при растяжении проволоки для сварки и сварного соединения.
[0097] Пример 10 изобретения содержал Mo, тем самым немного увеличивая прочность при растяжении проволоки для сварки и сварного соединения, как в случае, в котором добавляли Cr, а пример 11 изобретения содержит Ti, тем самым улучшая стабильность горения дуги во время сварки. К тому же, пример 12 изобретения содержал B, тем самым улучшая предел прочности при растяжении сварного соединения.
[0098] Кроме того, пример 13 изобретения содержал Ni из примера 8 изобретения, а также Ti из примера 11 изобретения, тем самым улучшая стабильность горения дуги и проходимость при подаче во время сварки и имея превосходные ударную вязкость и прочность при растяжении сварочного металла.
[0099] В отличие от этого, видно, что все сравнительные примеры 1-12 содержали Si выше, чем 0,15% по содержанию и стремились иметь количество шлака на основе кремния повышенным, так как увеличилось содержание Si, и иметь увеличенную стойкость против пористости, так как содержание Si увеличивается, если сваривали оцинкованный стальной лист.
[00100] Более конкретно, сравнительный пример 5 содержал Ni, тем самым повышая ударную вязкость и прочность при растяжении сварного соединения и увеличивая проходимость при подаче и стабильность горения дуги, но содержал 0,83% Si по содержанию, так что получалось большое количество шлака на основе кремния на поверхностях наплавленных валиков, если сваривали оцинкованный стальной лист.
[00101] Сравнительный пример 6 содержал Cr, тем самым немного увеличивая прочность при растяжении проволоки для сварки и сварного соединения, но содержал 0,65% Si по содержанию, так что получался шлак на основе кремния на поверхностях наплавленных валиков, и стойкость против пористости понижалась.
[00102] Сравнительный пример 7 содержал V, тем самым немного увеличивая прочность при растяжении проволоки для сварки и сварного соединения, но содержал 0,82% Si по содержанию, так что получался шлак на основе кремния на поверхностях наплавленных валиков, и стойкость против пористости понижалась.
[00103] Сравнительный пример 8 содержал Ti, тем самым улучшая стабильность горения дуги во время сварки, но содержал 0,81% Si по содержанию, так что получалось большое количество шлака на основе кремния на поверхностях наплавленных валиков, и стойкость против пористости понижалась.
[00104] Сравнительный пример 9 содержал B, тем самым повышая прочность при растяжении сварного соединения, но содержал 0,81% Si по содержанию, так что получалось большое количество шлака на основе кремния на поверхностях наплавленных валиков, и стойкость против пористости понижалась.
[00105] Сравнительный пример 10 содержал 0,16% Si по содержанию, так что количество шлака на основе кремния, получившегося на поверхностях наплавленных валиков, немного увеличивалось.
[0106] Сравнительный пример 11 содержал 0,20% Si по содержанию, так что содержание шлака на основе кремния, получившегося на поверхностях наплавленных валиков, увеличивалось до 5,1%, и стойкость против пористости ухудшалась.
[00107] Сравнительный пример 12 содержал 0,30% содержания Si, так что количество шлака на основе кремния, получившегося на поверхностях наплавленных валиков, увеличивалось, и стойкость против пористости понижалась.
[00108] Между тем, фиг. 4 иллюстрирует изображения внешнего вида наплавленных валиков из примеров 1, 4 и 6 изобретения, а также сравнительных примеров 1-3 и 11 в настоящем примере варианта осуществления, измеряли доли площади шлака на основе кремния, и результаты измерения показаны справа на изображениях внешнего вида.
[00109] Для измерения долей площади шлака на основе кремния проводили экспериментальное исследование по свариванию, так чтобы получалась такое же количество наплавки, даже если применялись другие проволоки для сварки, с помощью изготовления 150 мм оцинкованного стального листа внахлест с основным металлом и установки скорости сварки 80 см/мин, тока уставки 210 А и напряжения уставки 25 В. После сварки фиксировали изображения наплавленных валиков, выделяли из изображений только части сварных металлов, и затем измеряли доли площади шлака на основе кремния во всей площади поверхности сварных металлов с использованием программы анализа изображений.
[00110] Как иллюстрировано на фиг. 4, видно, что в сравнительных примерах 1-3 и 11 доли площади шлака на основе кремния увеличились, так как увеличились содержание Si и Si2/Mn, но в случае примеров 1, 4 и 6 шлак на основе кремния получался редко. В частности, видно, что пример 1 изобретения имел наплавку с очень гладким внешним видом.
[00111] (Пример 2)
[00112] Были изготовлены порошковые проволоки (металлопорошковые проволоки), имеющие состав, указанный ниже в таблице 5. После этого было получено такое же количество наплавленного металла, даже если использовали соответствующие порошковые проволоки, путем сварки 150 мм оцинкованного стального листа класса 440 МПа внахлест с основным металлом в условиях сварки, таких как скорость сварки 80 см/мин, ток уставки 210 А, напряжение уставки 25 В, используя соответствующие порошковые проволоки.
[00113] После сварки оценивали количество шлака на основе кремния, прикрепленного к наплавленному металлу, и стойкость против пористости, и прочность при растяжении, и свариваемость (разбрызгивание) наплавленного металла, а результаты оценки показаны ниже в таблице 6. Подробный оценочный стандарт является тем же, как оценочный стандарт из примера 1.
[00114] [Таблица 5]
| Классификация | Химический состав (вес. %) | Si2/Mn | |||||||
| C | Si | Mn | P | S | D* | E* | B | ||
| Пример изобретения 1 | 0,11 | 0,03 | 1,76 | 0,007 | 0,005 | 0,0005 | |||
| Пример изобретения 2 | 0,10 | 0,12 | 1,74 | 0,009 | 0,004 | 0,0083 | |||
| Пример изобретения 3 | 0,08 | 0,01 | 1,24 | 0,008 | 0,006 | 0,0001 | |||
| Пример изобретения 4 | 0,09 | 0,01 | 1,27 | 0,008 | 0,003 | 0,31(Ni) | 0,0001 | ||
| Пример изобретения 5 | 0,08 | 0,01 | 1,23 | 0,007 | 0,004 | 0,01(Ti) | 0,0001 | ||
| Пример изобретения 6 | 0,10 | 0,01 | 1,24 | 0,007 | 0,003 | 0,001 | 0,0001 | ||
| Пример изобретения 7 | 0,10 | 0,15 | 1,75 | 0,008 | 0,004 | 0,0129 | |||
| Пример изобретения 8 | 0,09 | 0,10 | 1,77 | 0,008 | 0,003 | 0,0056 | |||
| Пример изобретения 9 | 0,09 | 0,09 | 1,77 | 0,009 | 0,004 | 0,0046 | |||
| Сравнительный пример 1 | 0,11 | 0,31 | 1,75 | 0,010 | 0,005 | 0,0549 | |||
| Сравнительный пример 2 | 0,11 | 0,49 | 1,73 | 0,009 | 0,003 | 0,1388 | |||
| Сравнительный пример 3 | 0,09 | 0,61 | 1,57 | 0,025 | 0,014 | 0,2370 | |||
| Сравнительный пример 4 | 0,05 | 0,55 | 1,45 | 0,013 | 0,010 | 0,32(Ni) | 0,2086 | ||
| Сравнительный пример 5 | 0,07 | 0,65 | 1,45 | 0,010 | 0,010 | 0,01(Ti) | 0,2914 | ||
| Сравнительный пример 6 | 0,05 | 0,70 | 1,45 | 0,012 | 0,010 | 0,001 | 0,3379 | ||
| Сравнительный пример 7 | 0,10 | 0,16 | 1,72 | 0,008 | 0,004 | 0,0149 | |||
| Сравнительный пример 8 | 0,12 | 0,20 | 1,73 | 0,009 | 0,004 | 0,0231 | |||
| Сравнительный пример 9 | 0,12 | 0,35 | 1,70 | 0,007 | 0,003 | 0,0721 |
[00115] D* в таблице 5 может включать в себя, по меньшей мере, одно из Ni, Cr, Mo и Cu, E* может включать в себя, по меньшей мере, одно из Ti, Al, Nb, V и Zr, при этом остальное из состава могут составлять Fe и РЗМ.
[00116] [Таблица 6]
| Классификация | Количество шлака на основе кремния | Стойкость против пористости | Прочность при растяжении | Свариваемость (Разбрызгивание) | Суммарная оценка |
| Пример изобретения 1 | A | A | A | B | A |
| Пример изобретения 2 | A | A | A | B | A |
| Пример изобретения 3 | A | A | B | B | B |
| Пример изобретения 4 | A | A | A | B | A |
| Пример изобретения 5 | A | A | B | A | A |
| Пример изобретения 6 | A | A | A | B | A |
| Пример изобретения 7 | B | A | B | B | B |
| Пример изобретения 8 | A | A | B | B | B |
| Пример изобретения 9 | A | A | B | B | B |
| Сравнительный пример 1 | C | A | B | B | C |
| Сравнительный пример 2 | D | C | B | B | D |
| Сравнительный пример 3 | D | D | A | B | D |
| Сравнительный пример 4 | D | C | A | A | C |
| Сравнительный пример 5 | D | D | A | A | D |
| Сравнительный пример 6 | D | D | A | B | D |
| Сравнительный пример 7 | C | A | B | B | C |
| Сравнительный пример 8 | C | A | B | B | C |
| Сравнительный пример 9 | C | B | B | B | C |
[00117] Как показано в таблицах 5 и 6, в случае примеров 1-9 изобретения, использующих порошковые проволоки, удовлетворяющие составам в соответствии с примером варианта осуществления в настоящем раскрытии, видно, что количества шлака на основе кремния уменьшались, и что стойкость против пористости повышалась в соответствии с уменьшением содержанием Si, если сваривали оцинкованный стальной лист.
[00118] Пример 4 изобретения содержал Ni, тем самым улучшая ударную вязкость и прочность при растяжении сварного соединения, и имея превосходные проходимость при подаче и устойчивость горения дуги.
[00119] Пример 5 изобретения содержал Ti, тем самым улучшая стабильность горения дуги, а пример 6 изобретения содержал B, тем самым улучшая прочность при растяжении сварного соединения.
[0120] В отличие от этого, сравнительные примеры 1-3 содержали 0,30% или выше Si по содержанию и стремились иметь повышенное количество шлака на основе кремния, так как содержание Si увеличилось. К тому же, так как содержание Si увеличилось, снижалась стойкость против пористости, если сваривали оцинкованный стальной лист.
[0121] Сравнительный пример 4 содержал Ni, тем самым улучшая ударную вязкость и прочность при растяжении сварного соединения, но содержал 0,55% содержания Si, так что получалось большое содержание шлака на основе кремния на поверхностях наплавленных валиков.
[0122] Сравнительный пример 5 содержал Ti, тем самым улучшая свариваемость, но содержал 0,65% Si по содержанию, так что получалось большое количество шлака на основе кремния на поверхностях наплавленных валиков.
[0123] Сравнительный пример 6 содержал B, тем самым улучшая прочность при растяжении сварного соединения, но содержал 0,70% Si по содержанию, так что получалось большое количество шлака на основе кремния на поверхностях наплавленных валиков, и стойкость против пористости оцинкованного стального листа понижалась.
[0124] Сравнительные примеры 7-9 содержали 0,15% или более содержания Si, а так как содержание Si увеличивалось, количество шлака на основе кремния, получившегося на поверхностях наплавленных валиков, увеличивалось, а стойкость против пористости понижалась постепенно.
[0125] Между тем, фиг. 5 иллюстрирует изображения внешнего вида наплавленных валиков из примеров 1 и 2 изобретения и сравнительных примеров 1 и 2 в настоящем примере варианте осуществления, были измерены доли площади шлака на основе кремния, и результаты измерения показаны справа на изображениях внешнего вида. Здесь метод измерения долей площади шлака на основе кремния является таким же, как метод измерения долей площади шлака на основе кремния в примере 1, описанном выше.
[0126] Как иллюстрировано на фиг. 5, от примера 1 изобретения до сравнительного примера 2, содержание Si и отношение Si2/Mn увеличились, при этом доли площади шлака на основе кремния увеличились пропорционально увеличениям содержания Si и отношения Si2/Mn. В частности, в случае примера 1 изобретения видно, что шлак на основе кремния едва образовался, так что наплавленные валики имели очень гладкий внешний вид.
[0127] (Пример 3)
[0128] Были изготовлены проволока со сплошным сечением из примера 13 изобретения из примера 1, описанного выше, и проволока со сплошным сечением из обычного сварочного материала ER70S-3, главным образом, использующимся в сварке обычного оцинкованного стального листа и обычного стального листа. Потом были получены образцы, каждый имеющий наплавленный металл, образованный на них, путем сварки 150 мм оцинкованного стального листа класса 440 МПа внахлест с основным металлом при условиях сварки, таких как скорость сварки 80 см/мин, ток уставки 210 А и напряжение уставки 25 В. Здесь получалось то же самое количество наплавленного металла, даже когда использовали соответствующие проволоки со сплошным сечением.
[0129] Фиг. 6 представляет собой таблицу результатов электролитического покрытия наплавленных металлов, образованных во время сварки с использованием обычного сварочного материал и ультранизкокремниевого сварочного материала (пример 13 изобретения) в соответствии с примером варианта осуществления настоящего раскрытия. Как иллюстрировано на фиг. 6, в случае обычного сварочного материала, имеющего желтый стекловидный шлак на основе кремния, образовавшийся на нем, видно, что электролитическое покрытие не образовалось правильно, так что электролитическое покрытие отделилось. Напротив, в случае ультранизкокремниевого сварочного материала (пример 13 изобретения) видно, что чрезвычайно низкое содержание Si приводит к образованию серого шлака на основе марганца, так что электролитическое покрытие образовалось очень равномерно и четко.
[0130] Между тем, фиг. 7 представляет собой таблицу результатов анализа методом энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (EDS) компонентов шлака наплавленных металлов, образовавшихся на двух образцах. Фиг. с 8 по 11 представляют собой соответствующие изображения результатов EDS анализа (I, II, III и IV) из фиг. 7.
[0131] Как иллюстрировано на фиг. с 7 по 11, Si, Mn и O определяли из шлака обычного сварочного материала, при этом подтвердили, что шлак являлся шлаком на основе кремния и магния. Шлак на основе кремния марганца взят как присутствующий на поверхностях наплавленных валиков после миграции кремния и марганца, содержавшихся в проволоке, для соединения с кислородом.
[0132] В отличие от этого, как результат анализа шлака ультранизкокремниевого сварочного материала (пример 13 изобретения), в соответствии с примером варианта осуществления в настоящем раскрытии, были, главным образом, определены Mn, C и O, и было подтверждено, что шлаком являлся шлак на основе марганца. Видно, что поскольку содержание Si, имевшегося в проволоке, было чрезвычайно низким, получался, главным образом, шлак на основе марганца.
[0133] Как сформулировано выше, в соответствии с примерами вариантов осуществления в настоящем раскрытии, имея вышеупомянутый состав, может образоваться электропроводящий шлак на основе марганца (Mn) на поверхностях наплавленных валиков при использовании ультранизкокремниевого сварочного материала, тем самым увеличивая кроющие свойства электролитического покрытия во время электролитического нанесения покрытия.
[0134] Кроме того, может образоваться шлак на основе марганца, имеющий относительно высокую силу, необходимую для отделения покрытия, чем шлак на основе кремния, тем самым увеличивая адгезионные свойства покрытия после нанесения электролитического покрытия.
[0135] Кроме того, ультранизкокремниевый сварочный материал может быть использован в условиях разного защитного газа от Ar+5% CO2 до 100% CO2 без использования только в конкретном защитном газе.
[0136] Более того, если сваривают оцинкованный стальной лист, то сварное соединение может иметь превосходную стойкость против пористости.
[0137] Хотя выше были показаны и описаны примеры вариантов осуществления, специалистам в данной области техники будет очевидно, что модификации и изменения могут быть внесены без отступления от объема настоящего раскрытия, как определено в прилагающейся формуле изобретения.
1. Проволока для сварки, содержащая, вес.%:
C 0,001-0,30%; Si 0,001-0,1%; Mn 0,50-3,00%; P 0,030% или менее; S 0,030% или менее, удовлетворяя отношение Si2/Mn 0,015 или менее, и Fe и неизбежные примеси - остальное.
2. Проволока для сварки по п.1, дополнительно содержащая по меньшей мере одно, выбранное из Ni 0,001-0,900%, Cr 0,001-0,100%, Mo 0,001-0,500% и Cu 0,50% или менее.
3. Проволока для сварки по п.1, дополнительно содержащая по меньшей мере одно, выбранное из Ti 0,50% или менее, Al 0,50% или менее, Nb 0,50% или менее, V 0,10% или менее и Zr 0,10% или менее.
4. Проволока для сварки по п.1, дополнительно содержащая: B 0,01% или менее или РЗМ 0,50% или менее.
5. Проволока для сварки по п.1, являющаяся проволокой сплошного сечения или порошковой проволокой.
6. Способ сварки с использованием проволоки по одному из пп.1-5, включающий получение наплавленного металла, содержащего прикрепленный к его поверхности оксидный шлак на основе кремния, доля площади которого ко всей площади поверхности наплавленного металла составляет 5% или менее.
